Пожалуйста, посоветуйте решение.

Имеем
Систему питания нагревателя.
Однофазный печной трансформатор 240КВА питается от сети 380В через тиристорный регулятор мощности. Выходная мощность регулируется фазой открывания тиристора.
Разумеется, качество потребления энергии оставляет желать лучшего.

Задача
1. Требуется снизить пульсации тока. Желательно обеспечить синусоидальную форму тока.
2. Требуется снизить перекос в потреблении по фазам сети.

Печи обычно имеют большую постоянную времени нагрева.
Поэтому для уменьшения помех и синусного характер тока, делают регуляторы не фазовые а релейные, т.е. включения тиристора в нуле напряжения и пропускание заданного количества периодов напряжения. Т.е.: работа - пауза, за счет соотношения этих величин и идет регулирование.

Совершенно ага, сеть по форме не испортим. Простенько и эффективно. Делал когда-то так для печи , только в 10 раз меньшей мощности.
Правда. броски мощности тоже энергетикам не очень нравятся.
Можно еще отводы трансформатора коммутировать или вспомогательный трансформатор меньшей мощности.

простота сомнительна, как минимум в 2 раза.
чтобы не было постоянной составляющей - через пару переходов через 0, целыми периодами.
кажется есть требования на минимальное кол-во периодов от энергетиков.
тиристоры в первичной обмотке трансформатора сулят другие проблемы - трансформатор надо включать в максимуме напряжения.
или тиристоры во вторичке.

Да. Есть такой метод. Но не подходит. Говорят, что такие пульсации закачиваемой в нагреватель мощности могут его разрушить.
Не решается второй вопрос задачи.


Тиристоры в первичке.

Есть мысль
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Здесь U1.n – корректоры мощности;
U2 – преобразователь DC/AC, выходная частота 50 – 60 Гц, управление амплитудой синусоиды.
Что можно сказать о таком подходе к решению?

мысли должны быть в JPG по правилам.

тогда уж уйти от 50 Гц - трёхфазный выпрямитель, затем инвертор, транс, выпрямитель.
но КПД пострадает от выпрямителя.

Исправлю.

Выпрямитель во вторичке нельзя использовать. Напряжение на нагревателе 0...12В.

Вот схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

тогда правильнее использовать многоуровневый конвертер - там выходная синусоида набирается из маленьких ступенек, полученных преобразованием 380.
"multi level inverter"

HEX, а где об этом можно почитать?

в GOOGLE

Я спрашиваю не для посыла в googl, а для получения хорошего источника информации. Перебирать насыпанное поисковиком незная что лучше - пустая трата времени.

Как заметил Микроват, релейное регулирование здесь самое оно. У нас много работает такого оборудования (и мощнее). Включение в максимуме синусоиды. Программно отслеживать полные периоды.
По поводу выпрямителя во вторичке с фазовым управлением - реально, но не стоит заморачиваться (и не только из-за значительной реактивной мощности из сети - на любом производстве есть конденсаторы - а из-за больших по току тиристоров).
Всякое высокочастотное многоуровневое ШИМ управление, считаю, здесь приведет к необоснованному удорожанию системы.

Схема чего? Что за блоки U1,i , U2?

Спасибо за помощь. Еще подумаю.

Может быть кто-то знает разработчика который может разработать ШИМ управление для такого решения, или хотябы оценить затраты на разработку и опытное изготовление?



несколько выше писал:
Здесь U1.n – корректоры мощности;
U2 – преобразователь DC/AC, выходная частота 50 – 60 Гц, управление амплитудой синусоиды.
Что можно сказать о таком подходе к решению?

Интересно, почему? Каким образом удалось сделать такой нагреватель, который нельзя питать постоянным током?

Напряжение на нагревателе 12В ток 20КА. На выпрямителе будет выделяться много энергии. А нагреватель можно питать и постоянным током. Но зачем?

Корректоры мощности - имхо излишество для трехфазной цепи с постоянной (или квази постоянной) нагрузкой.
DC/AC на 240 КВА для себя могу представить только тиристорной хлопушкой на частоту 400 Гц в вменяемом диапазоне стоимости. Теоретически конечно представляю, что можно набрать и из транзисторных модулей, но ... . Такие вопросы ближе к тем, кто занимается энергоснабжением.

У поставщика электоэнергии требованя к качеству потребленя постоянно растут.

Может быть мне стоит подумать о повышении напряженя в первичке?

Кто Вам это сказал? Под супер-пупер нежную печь, боящуюся мало-мальски пульсирующей мощности, логично ожидать финансирование такого уровня, при котором подобные вопросы просто не обсуждаются.

Да оно не то чтобы нельзя, а незачем. И корректоры городить всякие для активной нагрузки ни к чему.
ИМХО, не нужно искусственно усложнять простую задачу. А то, тут вот-вот АТМЕГА с лазерным гироскопом появится.

У трехфазного выпрямителя (мостового) при активной нагрузке косинус фи достаточно высок .

Может, но ответ будет только после подсчета затрат на различные реализации (естественно с учетом кпд).

Я в этом не спец, но из школьного курса при падении на диоде 0.6В и токе 20КА на мосте должно выделяться 24КВА. Это около 10% от мощности трансформатора. Меня только за такое предложение уволят.

Возможно печь действительно супер-пупер. Очень высокие требования к поддержанию стабильности закачиваемой мощности.
Plain, так зачем выпрямлять?

Высокие, очень высокие, абсолютно точные и еще выше - это как , если в процентах?
Вообще-то от печи требуют не потребляемую мощность, а стабильную температуру.

А что Вы имеете в виду под "ШИМ-управлением" - 1(2...3) период(а) - пауза ?

Есть дубовое, но не современное решение (по крайней мере подход): мотор-генератор. В старом здании использовали как имитатор АБ - две штуки по 40КВА.

При стационарной теплоотдаче и (или) высокой температуре это почти синонимы.

Да, так, но все-таки, разумнее ожидать на печи термометр, а не счетчик или ваттметр.

Без ваттметра термометр будет прыгать. И совершенно зря.

Для электролизника и на 100 кА делали...
Но я по прежнему считаю, что не следует усложнять Вашу задачу. Пусть все остается, как есть, т.е. релейный регулятор в первичке... А на уровне управления решать все возникающие проблемы

Зарплата возможно и останется, а штрафы несомненно со временем возрастут .

Сейчас процессор в любом персональном компьютере потребляет от 100 А и выше. Нетрудно было бы догадаться, что такие токи там не диодами выпрямляют.

Чтобы реализовать какое-либо электронное устройство. Лучше, конечно, один раз выпрямить высокое напряжение на первичной стороне, что тоже немало по затратам.

И было бы гораздо проще, если бы нужно было стабилизировать мощность в небольших пределах, а поскольку Вы говорите, что её нужно регулировать в полном диапазоне, то и такой агрегат, и его цена будут весьма внушительны.

у меня маячит схожая задача, но проще : резистивный графитовый нагреватель 40 Вольт 300 Ампер. Вакуум, 1500 градусов.
Чем чревато отказаться от фазового управления тиристорами и перейти к DC ?

Да чтоб им всем питаться с того же фидера!..

Уже сделано и выпускается серийно.
В основе многофазный инвертор.
Вес - 19 кг.

дайте ссылочку, пожалуйста.

Ссылочки пока нет.
Есть ТТХ и фото.

А опыт применения есть ? Не происходит негативных моментов с графитом, тиглем ?

Мы испытывали это дело в открытой среде.
Добывали дугу в обжатом потоком воздуха пространстве.
С тиглем ничего особенного не происходит, а вот электрод (тоже графитовый) обгорает.

Там же понижающий ШИМ. При выпрямлении 12В и токи существенно ниже 100А. Как то неубедительный пример.

Затрат существенно меньше. Только как же через трансформатор передать энергию?

До утовня 2/3 мощности высокая точность не нужна, а выше 0.1%.
Цена пока роли не играет. Ее ни кто не назвал.



Прохожий, Вы можете дать данные производителя?


Это точно. И повод есть.

Огласите диапазон температур.

До тех пор, пока разработчик не назвал? Лимитная цена, пусть даже средне потолочная имеется?
И , так сказать, почти основной вопрос: что собственно нужно - разработка - разработка + изготовление - разработка + изготовление + сертификация (где изготовление - потребное количество) или обсуждение вариантов решения задачи?
География (местоположение), если только это не обсуждение подходов к решению задачи.

Ответил в личку.

Вы не в курсе. Процессоры питаются, в среднем, от 1,5 В. Посмотрите на любую материнку — рядом с процессором там всегда есть достаточно заметная регулярная структура, в каждой ячейке которой — один дроссель и пара транзисторов. Это многофазный стабилизатор. Так вот, один транзистор из каждой такой пары — это выпрямитель.

Никак. Нынешний трансформатор годится только как высокосортный утиль.

Этот факт погоды не сделает, к сожалению.

Если решение высокочастотное, то это от трети до целого шкафа с транзисторами, трансформаторами и т.п.

Посмотрел на схемы таких стабилизаторов и так и не понял где там выпрямление и средний ток 100А.
На счет процессора вроде понятно. Ему нужна постоянка, но у меня вольфрамовый нагреватель. Зачем выпрямлять?

А я надеялся, что уже установленный транс даст возможность работать на высоком напряжении с меньшими токами, что мне кажется выгодным.

Вы сами себе противоречите, ведь трансформатор даёт пульсации мощности с частотой 100 Гц.

100Гц это нормально. А если еще форма синусоидальная, то еще лучше.

Вы свой 2-й пункт забываете — с однофазным потребителем невозможно потреблять трёхфазно без преобразования типа мощности, а если она уже преобразована в постоянную, то тем более бессмысленен обратный процесс.

А главное - дорог.

Специально для этих целей с 70-х годов прошлого века применяются регуляторы РНТТ (Запорожье). Выпускаются и по сей день. Также есть регуляторы CD Automation (Италия). http://www.cdautomation.com/index.php?opti...8&Itemid=39

Это позавчерашний день. Это добро должно поставляться вместе с силовым трансформатором.
А он должен быть специальным. Ибо любая асимметрия при регулировании приводит к неминуемому кирдыку.
Инверторный преобразователь имеет перед этим поделием неоспоримые преимущества.
Какие - перечислять не буду. Это вещи очевидные.

Несогласен с вами. Для печей это совершенно не нужно. Сеть таких предприятий всегда "загажена", и ничего кроме неоправданного удорожания не получите.
Если автору темы интересно, человек по имени Василий городил нечто подобное, не знаю чем у него закончилось, почитайте вот http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=77596